[实用新型]光纤型气压式高度检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于传感技术领域，具体涉及一种光纤型气压式高度检测装置。

背景技术

由于地球的引力作用，大气的压力随着海拔高度的增加而减小，并有确定的函数关系。气压式高度测量就是通过测量飞行器所在位置的大气压力，通过换算间接得到飞行高度。

气压式高度计原理图见图1，一般在飞行器的前端有一细管即空速管，空速管的正前端开有总压孔，在空速管的中部垂直于空速管侧壁方向开有一圈静压孔，飞行器飞行中，空速管侧壁的静压孔因与气流方向垂直，所以其压力与气流速度无关，因此是大气的静压力。在图1中的气压式高度计原理图中，高度计的壳体108内是一密闭膜盒，密闭膜盒的外部、壳体108的内部与空速管的静压孔相通，当高度变化时，密闭膜盒受到的压力也在变化，从而使密闭膜盒变形，通过检测出该变形量就可以间接得到飞行器的高度，再通过可变电位器等电子元件转化为电信号传输给飞行器上的控制中心做进一步的分析处理。常见的密闭膜盒有真空膜盒或内含一定量气体的已知气压的膜盒，其工作原理相同。

在气象监测中大气压力也是主要测试参数之一，目前在自动气象站中常用的振动筒或电容膜盒传感器监测气压变化，以及采用硅扩散电桥或电阻应变片用于检测气压传感器膜盒形变的方法。可以发现，包括上述的飞行器使用的气压式高度计，现有的这些装置中的敏感元件(即膜盒)的变形仍是以电子元件传感的方式转化为电信号再传输的，而这很容易受到电磁干扰影响，如雷暴天气甚至是辐射较强的手机也会对其产生影响，这对飞行器的安全飞行以及大气压力的采集都是不利的，因此迫切需要一种新的气压计。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于光纤传感技术的光纤型气压式高度检测装置，其结构简单、设计合理且加工制作方便，同时具有使用方式灵活，灵敏度高，使用效果好，成本低，实用价值高，适应性强，防电磁干扰、防尘等优点，具有广阔的应用前景。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种光纤型气压式高度检测装置，包括壳体以及与壳体连接的空速管和设置在壳体内部的密闭膜盒，所述空速管中部设置有静压孔，且所述静压孔通过导管与壳体连接，所述密闭膜盒位于壳体左侧，所述密闭膜盒左端与壳体内壁固定连接，其特征在于：所述密闭膜盒右端固定连接光纤弯曲传感单元，所述光纤弯曲传感单元位于壳体内部，所述光纤弯曲传感单元包括信号光纤、供信号光纤穿过的曲线形测试通道和与信号光纤对接且用于对光信号功率变化量进行同步测试的测试单元，所述测试单元位于壳体外部，所述测试单元还与用于处理测试单元测试数据的处理单元相接，所述处理单元还与显示单元相接；所述曲线形测试通道包括曲线形支架以及连续布设在曲线形支架内部相对两侧的多个变形齿一和多个变形齿二，所述曲线形支架左端与密闭膜盒固定连接，所述曲线形支架右端连接基板，所述基板位于壳体内部且与壳体内壁固定连接，所述变形齿一与变形齿二之间呈交错对应布设，所述变形齿一与变形齿二的头部之间形成曲线形通道，所述信号光纤穿设在所述曲线形通道中。

上述的光纤型气压式高度检测装置，其特征在于：所述曲线形支架与基板之间设置有辅助弹簧。

上述的光纤型气压式高度检测装置，其特征在于：所述信号光纤两端中至少一端设置有光反射装置，所述信号光纤另一端与1×2光分路器的输入端相接，所述1×2光分路器的输出端与测试单元相接。

上述的光纤型气压式高度检测装置，其特征在于：所述密闭膜盒通过固定杆固定连接在壳体内壁上。

上述的光纤型气压式高度检测装置，其特征在于：所述曲线形支架为曲线形壳体、弹簧、锯齿板或波纹管。

上述的光纤型气压式高度检测装置，其特征在于：所述信号光纤为外部包有多层保护层的光纤，所述信号光纤外还包覆有一层防水材料层。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、灵敏度高。

2、适用面广，适应能力强，能有效抗电磁干扰，所得到的数据为数字化形式，飞行器的中央计算机很容易获取该数据再进一步的处理和利用。

3、测试精度高，动态范围大，使用方便，可以应用于飞行器上，也可以应用于大气压力数据的采集。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、灵敏度高、使用效果好，实用价值高，同时具备防电磁干扰、防尘等诸多优点，具有广阔的应用前景。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明